Imagerie électromyométriale des contractions utérines chez la femme enceinte
Summary
Nous présentons un protocole pour la réalisation de l’imagerie électromyométriale (EMMI), comprenant les procédures suivantes : enregistrements multiples de capteurs d’électrodes d’électromyographie à partir de la surface du corps, imagerie par résonance magnétique et reconstruction du signal électrique utérin.
Abstract
Au cours d’une grossesse normale, le muscle lisse utérin, le myomètre, commence à avoir des contractions faibles et non coordonnées à la fin de la gestation pour aider le col de l’utérus à se remodeler. Pendant le travail, le myomètre a des contractions fortes et coordonnées pour accoucher du fœtus. Diverses méthodes ont été développées pour surveiller les schémas de contraction utérine afin de prédire le début du travail. Cependant, les techniques actuelles ont une couverture spatiale et une spécificité limitées. Nous avons développé l’imagerie électromyométriale (EMMI) pour cartographier de manière non invasive l’activité électrique utérine sur la surface utérine tridimensionnelle pendant les contractions. La première étape de l’EMMI consiste à utiliser l’imagerie par résonance magnétique pondérée en T1 pour acquérir la géométrie corps-utérus spécifique au sujet. Ensuite, jusqu’à 192 électrodes de type broche placées à la surface du corps sont utilisées pour collecter les enregistrements électriques du myomètre. Enfin, le pipeline de traitement des données EMMI est réalisé pour combiner la géométrie corps-utérus avec les données électriques de la surface du corps afin de reconstruire et d’imager les activités électriques utérines sur la surface utérine. EMMI peut imager, identifier et mesurer de manière sûre et non invasive les régions d’activation précoce et les modèles de propagation dans l’ensemble de l’utérus en trois dimensions.
Introduction
Cliniquement, les contractions utérines sont mesurées soit à l’aide d’un cathéter de pression intra-utérin, soit par tocodynamométrie1. Dans le cadre de la recherche, les contractions utérines peuvent être mesurées par électromyographie (EMG), dans laquelle des électrodes sont placées sur la surface abdominale pour mesurer les signaux bioélectriques générés par le myomètre 2,3,4,5,6,7. On peut utiliser les caractéristiques de magnitude, de fréquence et de propagation des sursauts électriques 8,9,10,11,12 dérivés de l’EMG pour prédire le début du travail chez les prématurés. Cependant, dans l’EMG conventionnel, l’activité électrique des contractions utérines n’est mesurée qu’à partir d’une petite région de la surface abdominale avec un nombre limité d’électrodes (deux13 et quatre 7,14,15,16 au centre de la surface abdominale et 64 17 à la surface abdominale inférieure). De plus, l’EMG conventionnel est limité dans sa capacité à étudier les mécanismes du travail, car il ne reflète que les activités électriques moyennes de l’ensemble de l’utérus et ne peut pas détecter les schémas spécifiques d’initiation et d’activation électriques sur la surface utérine pendant les contractions.
Un développement récent appelé imagerie électromyométriale (EMMI) a été introduit pour surmonter les lacunes de l’EMG conventionnel. EMMI permet une imagerie non invasive de l’ensemble de la séquence d’activation électrique du myomètre pendant les contractions utérines 18,19,20,21. Pour acquérir la géométrie corps-utérus, EMMI utilise l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pondérée en T122,23,24, qui a été largement utilisée pour les femmes enceintes au cours de leurs deuxième et troisième trimestres. Ensuite, jusqu’à 192 électrodes de type broche placées à la surface du corps sont utilisées pour collecter les enregistrements électriques du myomètre. Enfin, le pipeline de traitement des données EMMI est réalisé pour combiner la géométrie corps-utérus avec les données électriques afin de reconstruire et d’imager les activités électriques sur la surface utérine21. EMMI peut localiser avec précision l’initiation des contractions utérines et les modèles de propagation de l’image pendant les contractions utérines en trois dimensions. Cet article a pour objectif de présenter les procédures EMMI et de démontrer les résultats représentatifs obtenus chez les femmes enceintes.
Protocol
Representative Results
Discussion
L’électromyographie a indiqué que la fréquence et l’amplitude des signaux électriques utérins changent au cours de la période gestationnelle 2,16,25. Plusieurs études ont exploré les schémas de propagation utérine des contractions utérines chez les patientes en travail actif 10,17,26,27,28.</s…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions Deborah Frank pour l’édition de ce manuscrit et Jessica Chubiz pour l’organisation du projet. Financement : Ce travail a été soutenu par la subvention du Centre March of Dimes (22-FY14-486), par des subventions du NIH/Institut national de la santé de l’enfant et du développement humain (R01HD094381 aux chercheurs principaux Wang / Cahill ; R01HD104822 aux chercheurs principaux Wang/Schwartz/Cahill), par des subventions de l’initiative sur les naissances prématurées du Burroughs Wellcome Fund (NGP10119 à l’enquêteur principal Wang) et par des subventions de la Fondation Bill et Melinda Gates (INV-005417, INV-035476 et INV-037302 à l’IP Wang).
Materials
| 16 G Vinyl 54" Clear | Jo-Ann Stores | 1532449 | |
| 3 T Siemens Prisma | Siemens | N/A | MRI scanner |
| 3M double coated medical tape – transparent | MBK tape solutions | 1522 | Width – 0.5" |
| Active electrode holders with X -ring | Biosemi | N/A | 17 mm |
| Amira | Thermo Fisher Scientific | N/A | Data analysis software |
| Bella storage solution 28 Quart clear underbed storage tote | Mernards | 6455002 | |
| Extreme-temperature silicone rubber translucent | McMaster-Carr | 86465K71 | Thickness 1.32” |
| Gorilla super glue gel | Amazon | N/A | |
| LifeTime carbide punch and die set, 9 Pc. | Harbor Freight | 95547 | |
| Optical 3D scan | Artec 3D | Artec Eva Lite | |
| PDI super sani cloth germicidal wipes | McKesson medical supply company | Q55172 | Santi-cloth |
| Pin-type active electrodes | Biosemi | Pin-type | |
| REDUX electrolyte gel | Amazon | 67-05 | |
| Soft cloth measuring tape | Amazon | N/A | any brand can be used |
| Sterilite layer handle box | Walmart | 14228604 | Closed box |
| TD-22 Electrode collar 8 mm | Discount disposables | N/A | |
| Vida scanner | Siemens | N/A | MRI scanner |
| Vitamin E dl-Alpha 400 IU – 100 liquid softgels | Nature made | SU59FC52EE73DC3 |
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